断根对菊芋数量性状和质量性状的影响

菊芋（Helianthus tuberosus L.）块茎作为生物乙醇和菊粉产业的主要原材料,如何提高菊芋块茎生物产量和品质则成为学者们关注的热点问题。本试验以红皮菊芋为研究对象,在大田环境下,通过对营养期和现蕾期菊芋根系进行垂直切割（切割半径：0,20,40,60,80 cm）处理,对不同处理条件下菊芋农艺性状进行观测和记录,探讨根系切割对菊芋数量性状和质量性状的影响。结果表明：根系切割显著（P<0.05）降低了块茎数量,切割半径越小块茎数量越少,现蕾期20 cm处理条件下块茎数量最低,为81.67;叶片数和小花数在20 cm和40 cm条件下低于对照,而在60 cm和80 cm条件下高于对照;现蕾期20 cm根系切割条件下块茎生物产量最高,达到447.48 g·株^-1。     

断根时间和断根半径对菊芋根系生物量及其水平分布的影响

通过对不同断根时间和断根半径条件下菊芋(Helianthus tuberosus)的主根、一级侧根、须根、根茎生物量及水平分布情况进行观测和分析,探讨断根对菊芋根系生物量及水平分布的影响,阐明断根对菊芋块茎生物产量的影响机制。结果表明,断根处理显著提高菊芋根系、主根、一级侧根、须根、根茎生物量(P0.05),且随着断根半径的增加均呈逐渐降低趋势;随断根时间延迟,根系、主根、一级侧根、须根、根茎生物量均呈先增加后降低趋势;根系、一级侧根、须根、根茎生物量均随距离主根中心距离的增加呈逐渐减少趋势;断根时间和半径对根系、一级侧根、须根、根茎生物量的影响随着距离主根中心距离的增加逐渐减弱。     

断根半径及时间对菊芋根系生物量及形态学特征的影响

在大田极度稀植条件下,研究了不同断根半径及断根时间对红皮菊芋（Helianthus tuberosus ‘red skin’）根系生物量及形态学特征的作用,揭示断根对菊芋物质分配规律的影响,为科尔沁沙地菊芋高产栽培提供理论参考。结果表明：与未断根相比,不同断根半径及时间都显著增加了根系生物量,不同断根半径比较,去掉1/5根系时根系生物量高于其他处理,其中T3最高,达到723.57 g,不同断根半径及时间对根茎和须根的生物量影响较小,差异未达到显著水平,对主根生物量影响也不显著;各断根半径及断根时间对主根长度和直径也没有显著影响;不同断根时间去掉1/3根系显著促进了须根和根茎增粗生长,最大值在T3出现,须根为5.59 mm,根茎为3.88 mm;去掉1/4根系则能促进须根和根茎数量增多。断根改变了菊的物质分配规律,显著增加了须根和根茎生物量,在营养生长晚期,中、轻度断根有利于提高根系生物量、增加须根、根茎的直径和数量,增强根系吸收能力,进而达到提高菊芋产量的目的。     

现蕾期氮添加对菊芋生物量及物质分配规律的影响

本研究通过对现蕾期菊芋（Helianthus tuberosus L.）进行氮添加处理，测定其根系、茎秆、叶片、花、块茎等器官生物量，计算茎叶比、根冠比等相关指标，探讨现蕾期氮添加对菊芋各器官生物量及物质分配规律的影响，以期为科尔沁沙地菊芋氮肥管理提供参考。结果表明：随着施氮量的增加，地上生物量呈现先升高-降低-升高-降低的变化趋势，地下生物量和总生物量均呈现先降低-升高-降低的变化趋势，菊芋地上生物量、总生物量、茎生物量和叶生物量的最大值均出现在添加量为78.75 Kg·N·hm^-2处理下，值分别为368.6633 g·plant^-1，503.0667 g·plant^-1，158.64 g·plant^-1，208.84 g·plant^-1；随着施氮量的增加菊芋根比重、花比重、块茎比重、根冠比均有显著差异，而茎比重、叶比重、茎叶比差异不显著；在不施氮条件下菊芋的根系、块茎产量达到最高，根冠比最大，根比重最大。综合来看，科尔沁沙地菊芋饲草利用最佳施氮肥量是78.75 Kg·N·hm^-2。     

现蕾期磷添加对菊芋块茎产量及物质分配规律的影响

本试验以菊芋（Helianthus tuberosus L.）为研究对象，在其现蕾期进行不同梯度磷肥处理，测定其根系、茎杆、叶片、花和块茎生物产量，计算根冠比、茎叶比和各器官比重等相关指标，分析磷肥对菊芋生物量和物质分配的影响，为菊芋高产栽培提供依据。结果表明：随着磷肥施用量增加，菊芋地上生物量、地下生物量和总生物量均呈现先增加后降低的变化趋势，磷肥施用量为75 kg·hm^-2时，菊芋地上生物量、地下生物量和总生物量均达到最大值，分别为352.32 g·plant^-1，112.85 g·plant^-1和150.47 g·plant^-1；随着磷肥施用量增加，块茎生物量呈现先升高后降低的变化趋势，磷肥施用量为37.5 kg·hm^-2时达到最高（64.22 g·plant^-1）；随着磷肥施用量增加，茎叶比和根冠比均呈现先升高后降低再升高的变化趋势，施肥量为37.5 kg·hm^-2达到最高值；叶片比重和块茎比重均随着施肥量的增加呈现先升高后降低的变化趋势。综上所述，75 kg·hm^-2和37.5 kg·hm^-2是地上生物量和地下块茎获得高产的最佳磷肥施用量。     

不同氮肥施用量下菊芋株高及各器官生物量分配动态研究

对不同氮肥处理条件下菊芋（Helianthus tuberosus L.）株高及各器官生物量分配动态进行研究,以期为菊芋氮肥管理提供理论参考。结果表明：施氮量为7.5 g·m^-2时,菊芋株高、总生物量和块茎产量均显著高于其他处理（P<0.05）;茎比重、叶比重、根比重和块茎比重随着物候期推迟呈现出降低的变化趋势;营养生长阶段菊芋光合产物优先供应茎、叶等地上器官,并在地上器官大量积累,生殖生长阶段光合产物大量向地下运输,充分体现了植物营养物质优先供应生长旺盛器官的原则。     

不同光质处理对蒙古黄芪幼苗根系生物量及有效成分积累的影响

为了研究不同光质处理对蒙古黄芪(Astragalus membranaceus)品质及产量的影响,以一年生幼苗为材料,用不同光膜(红色光膜、黄色光膜、蓝色光膜、白色光膜及自然光照)进行不同光质处理,测定其根生物量、3种主要有效成分含量及单株产量。结果表明,蓝光处理后黄芪根系生物量是对照(3.37 g·株^-1)的1.25倍,红光处理的黄芪根系生物量仅为1.19 g·株^-1,显著低于自然光处理,说明蓝光促进了根系生物量的积累,红光不利于根系生物量的积累;蓝光处理显著提高了黄芪根中多糖、黄酮和甲苷的含量(P <0.05);多糖、黄酮、甲苷产量分别为27.95 mg·株^-1,5.30 mg·株^-1和0.87 mg·株^-1,说明用蓝光处理有利于提高黄芪的品质和产量,红光处理抑制了有效成分的积累。     

基于APSIM的胡麻光合生产与干物质积累模拟模型

作物光合生产与干物质积累模拟模型是作物生长模型的核心,在已有作物光合作用和干物质积累模型基础上,采用辐射利用率,考虑环境因子对光合速率的影响、呼吸作用消耗同化量,构建基于生理生态过程的胡麻光合生产与干物质积累模拟模型。通过不同肥料、播种方式、种植密度及氮磷水平的初步检验,模型具有较好的模拟效果和较强的适用性。不同肥料设置,干物质积累模拟值的RMSE值为0.3486~1.9538 g·株^-1,平均为1.0467 g·株^-1,决定系数R²取值范围在0.6311~0.9832,平均为0.8532;3种播种方式的干物质积累模拟值的RMSE值为0.5685~1.1164 g·株^-1,平均为0.8692 g·株^-1,决定系数R²取值范围在0.8745~0.9662,平均为0.9282;7种种植密度干物质积累模拟值的RMSE值为0.0807~0.2086 g·株^-1,平均为0.1584 g·株^-1,R²取值范围在0.9677~0.9965,平均为0.9869;12种氮磷水平模型检验模拟值的RMSE值为0.0952~1.2375 g·株^-1,平均为0.4000 g·株^-1,R²取值范围在0.8964~0.9959,平均为0.9700。最后对APSIM模型和AquaCrop模型在现有研究基础上对不同氮磷水平胡麻生物量的模拟进行了简单对比。研究结果为进一步构建胡麻生长模型奠定基础,为应用模型分析胡麻生长及制定生产决策提供依据。     

去叶对菊芋块茎产量及物质分配规律的相关性研究

通过对菊芋（Helianthus tuberosus）进行不同的去叶处理,探讨营养生长期去叶对菊芋块茎生物产量及物质分配规律的影响,为菊芋的高产栽培提供理论参考。结果表明：营养生长期去下1/3叶和去下1/2叶处理条件下块茎生物量均得到提高,剪去倒数1/3叶处理块茎产量达到最高值;营养生长期去叶提高了块茎生物量,降低了分枝数、花数和叶数;去叶提高了菊芋根比重、茎比重、块茎比重和根冠比,降低了叶比重和花比重;块茎干重与块茎数成极显著正相关（P<0.01）,与二级分枝的数量表现为显著正相关关系（P<0.05）;块茎干重与根干重、叶干重和一级分枝干重之间均呈正相关关系,与茎干重、花干重和二级分枝干重呈负相关。     

西北荒漠灌区覆膜对紫花苜蓿农艺性状和营养价值的影响

早春低温及干旱是限制西北荒漠灌区苜蓿高产的主要因子。覆膜种植技术可改善土壤的生态环境及作物生长状况,已成为西北干旱半干旱地区提高作物产量和品质的重要措施。本试验以覆膜（FM）为处理,不覆膜（CK）为对照,研究FM对2龄、3龄及4龄‘三得利’紫花苜蓿（Madicago sativa L.‘Sanditi’）每茬初花期农艺性状及营养价值的影响。结果表明：与CK相比,FM提高了2龄苜蓿第1、2和第4茬草的株高（P<0.05）,第2茬草的干草产量（P<0.05,340.19 kg·亩^-1）和第3茬的干鲜比（P<0.05）;提高了3龄苜蓿第2、3茬草的株高（P<0.05）和干草产量（P<0.05,257.18 kg·亩^-1,250.68 kg·亩^-1）;提高了4龄苜蓿第2茬草的株高及鲜干比（P<0.05）。同时,在一定程度上FM显著增加了不同年份不同茬次苜蓿的Ca含量和P含量（P<0.05）。总体而言,FM使苜蓿年总产量比CK分别提高11.81%,17.48%及0.43%,分别达到1 053.06 kg·亩^-1,946.97 kg·亩^-1,1 045.50 kg·亩^-1。     

根系切割对菊芋块茎产量及物质分配的影响

以红皮菊芋(Helianthus tuberosus)为研究对象,通过对营养生长期和现蕾期菊芋根系进行垂直切割处理,探讨根系切割对菊芋块茎生物产量和物质分配的影响.结果表明:根系切割显著提高了块茎产量(P <0.05),且2个处理时间在20 cm条件下均使块茎产量最高;根系切割提高了菊芋块茎比重和根冠比,降低了茎比重、花比重、叶比重和根比重,有利于增加光合产物在块茎中的分配.     

刈割频度对四翅滨藜生物量累积及根系垂直分布的影响

为科学指导四翅滨藜(Atriplex canescens(Pursh)Nutt.)在我国西北沙区的生产和利用,研究不同刈割处理下四翅滨藜生物量变化及其根系垂直分布。结果表明:刈割频度对四翅滨藜的地上、地下部分生物量积累均有极显著影响(P<0.01),地上生物量随刈割频度增大而先增大后减小,2次刈割生物量最大,单株均值高达14.26g;粗脂肪、粗蛋白、粗灰粉及无氮浸出物百分比随着刈割频度的增大而增大,而粗纤维则逐渐减小;当刈割次数逐渐增加时,主根直径、根系体积、根系生物量及粗根百分比均显著减小(P<0.05),根系在土壤深层(40~70cm)中的分布也减少,而在浅土层中(0~20cm)的分布明显增大;4组刈割处理的根系垂直分布特征参数β的值均小于对照(H₀),并随刈割频度增大其值逐渐减小。     

不同基因型菊芋耐盐生理及其生态适应性研究

本研究解析了菊芋耐盐生理及生态适应性的基因型差异,为菊芋抗逆品种筛选与生态建植提供了理论基础。试验以广适性品种河南品种(M1)和南菊芋1号(N1)为材料,设置低盐(100 mmol·L^-1 NaCl)和高盐(200 mmol·L^-1 NaCl)2个盐胁迫处理,观测了不同基因型菊芋品种的表观形态、抗氧化酶、内源激素等变化。结果表明:(1)盐胁迫明显抑制了菊芋苗期的生长发育,致使M1和N1品种植株矮化、根系发育受阻和干物质积累减少;(2)盐胁迫对M1品种叶绿素a(Chl-a)、叶绿素b(Chl-b)和总叶绿素(T-Chl)的合成没有影响(200 mmol·L^-1 NaCl Chl-a除外);而N1品种光合色素合成受阻;(3)低盐胁迫M1和N1品种超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性显著增强;高盐胁迫N1品种抗氧化酶活性明显下降,而M1品种较稳定(CAT除外);(4)低盐胁迫N1品种吲哚乙酸(IAA)含量相对稳定,但促进了赤霉素(GA₃)和脱落酸(ABA)的合成,M1品种内源激素含量均无明显变化;高盐胁迫N1品种IAA和GA₃含量明显降低,ABA无明显变化;M1品种GA₃含量增加,IAA和ABA含量相对稳定。不同基因型菊芋品种间耐盐性差异显著(M1>N1),且通过抗氧化酶活性、内源激素等内反馈调节机制,提高其生态适应性。     

外源柠檬酸、苹果酸和草酸对披碱草镉耐受及富集的影响

采用盆栽试验研究了不同浓度(1、2、4 mmol·L^-1)外源柠檬酸、苹果酸、草酸处理下,披碱草地上部和根部生物量、Cd含量的变化,披碱草根系形态参数变化以及生长状况变化,为揭示有机酸影响披碱草吸收、转运和富集Cd的机理提供理论依据。结果表明:Cd₅₀处理,披碱草株高、根长和各部分生物量均显著降低(P<0.05);3种外源有机酸处理,均可以提高披碱草Cd含量和生物量。在镉积累方面,草酸效果最佳,Cd₅₀+OA₂处理时,披碱草转运系数达1.38,地上部Cd积累量达到最大值268.511 μg·plant^-1。从改善植物生长状况方面,柠檬酸处理效果更好,Cd₅₀+CA₄处理时,根系和地上部生物量分别是Cd₅₀处理组的1.82和1.53倍。综合分析表明,外源有机酸能强化披碱草修复Cd污染土壤,提高植物修复效率。     

越冬时葎草雌雄株生理反应和再生策略的差异分析

以野生雌雄葎草为材料,通过测定越冬前(12月1日)、越冬中(1月15日)和越冬后(4月15日)雌雄株构件中可溶性糖(SS)、淀粉(ST)、丙酮酸(PA)含量和硝酸还原酶(NR)活性,测定越冬后构件存活率和再生率及再生构件性状与生物量分配比,分析雌雄株越冬时生理反应和再生策略的差异。结果表明:1)越冬前雄株叶片中ST含量小于雌株而SS含量大于雌株,其成熟茎和根的SS和ST含量均小于雌株(P<0.05),雄株通过提高叶中SS含量抵御寒冷,雌株通过转移糖分到茎和根应对寒冷;2)越冬前雄株叶和茎的PA含量显著大于雌株,根中含量显著小于雌株(P<0.05),构件中NR活性无性别差异(P>0.05),雄株通过增强茎和叶的呼吸抵御寒冷,雌株通过根储备营养应对寒冷;3)越冬后雌株再生叶的SS和ST含量大于雄株(P<0.05),PA含量和NR活性小于雄株,其再生代谢基础高于雄株;4)越冬时雄株植株存活率为26.67%,为雌株植株存活率的34.78%,雄株存活植株的茎存活率仅为雌株的32.24%,越冬后雌株茎、叶再生率仅为雄株的21.03%和23.82%,而花序再生率高达74.40%;5)雌株再生叶数和叶面积及再生茎长小于雄株(P<0.05),其再生茎和叶生物量分配比仅0.59%和1.31%,再生花序分配达98.09%,其再生花序柄和花序轴长及小花数大于越冬前正常花序,且萼片面积增大且生物量分配比占31.26%,总面积达624.92 cm²·株^-1,为再生叶总面积的24.50倍。越冬时雄株通过生理反应抵御寒冷,使茎和根贮藏物质低于雌株,故其存活率和再生率低于雌株。越冬后雄株再生生物量仅1.57 g·株^-1全部分配到营养器官,雌株再生总生物量达32.05 g·株^-1,且98.09%分配到花序,萼片代替叶片为主要光合器官,为花序形成和开花就近提供养分。